2014 Fiscal Year Research-status Report
時間分解中性子小角散乱法による高分子共結晶領域中のゲスト拡散に関する研究
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25410014
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
金子 文俊 大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (70214468)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小川 直久 北海道科学大学, 公私立大学の部局等, 教授 (40364244)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | シンジオタクチックポリスチレン / 包接 / 共結晶 / 中性子小角散乱 / 赤外分光 / 同時測定 / ドイツ / JCNS |
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| Outline of Annual Research Achievements |
中性子散乱法を利用したシンジオタクチックポリスチレン(sPS)の結晶包接錯体の研究では、中性子小角散乱法(SANS)からより多くの構造情報を集めるために、フーリエ変換赤外分光法(FTIR)を組み合わせ手法の開発を行った。
ドイツのガルヒングに所在するミュンヘン工科大学の研究用原子炉の冷中性子線ビームラインに設置されたユーリッヒ中性子科学研究センター(JCNS)の中性子小角散乱装置KWS-2を利用してシンジオタクチックポリスチレン（sPS）と結晶領域と低分子が形成する共結晶の昇温過程に関する研究を行った。
この実験では、赤外線と中性子線を同時に試料へ照射することを可能にする光学系の開発を行い、赤外透過測定とSANSの同時測定に成功した。このFTIR/SANSの同時測定は世界的にみても最初の実験例である。これを用いて、ゲスト分子の脱離挙動の分子量依存性について検討した。
また、筑波KEKの放射光施設(PF)を利用してゲスト交換過程における高次構造と結晶構造の変化に関する実験をおこなった。そして、ポリエチレングリコールだけではなく、他のフレキシブルな鎖状分子も結晶領域内に導入することが可能であることを実証した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
中性子小角散乱実験に関しては、利用しているドイツの施設であるFRMII炉の管理点検による比較的長い運転休止期間があり、二回の実験を予定していたが実際には一回しか実験を行うことはできなかった。
また中性子散乱実験と相補的に活用している放射光実験も、利用している高エネルギー加速機構では、昨年度はビームタイムの割り当てが例年に較べてかなり少なくなり、再現性の確認など十分な検討を行うことが困難であった。
しかし、中性子小角散乱/赤外分光の同時測定に関しては、論文を投稿し受理され出版することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度は、春と秋の少なくとも2回の中性子小角散乱実験を行いたいと考えている。
そして新しく開発した時間分解中性子小角散乱/赤外吸収分光法の手法を確立するとともに、この有効性を確認する実験をおこなう。そしてこの手法により得たデータを活用して、シンジオタクチックポリスチレン中におけるゲスト分子の挙動について詳しく解析をおこなっていく。
相補的に利用している、放射光を利用したX線散乱実験も少なくとも３回は行い、昨年度明らかになった新しい鎖状分子とシンジオタクチックポリスチレンとの結晶化を確認する研究を行う。
また結晶領域におけるゲスト分子の挙動、特に拡散現象について、理論面の構築を行う。
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